DE69422790T2

DE69422790T2 - Rotierende elektrische Maschine mit Kommutator

Info

Publication number: DE69422790T2
Application number: DE69422790T
Authority: DE
Inventors: Yasuhiro Nagao; Masami Niimi; Hiroaki Tamemoto
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1994-11-28
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: EP0660465B1; DE69422790D1; EP0660465A1; US5608280A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Rotationsmaschine eines Kollektortyps und insbesondere auf deren Bürstenhalter.

Verwandte Technik

Die Veröffentlichungsschrift der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 58-28556 schlägt vor, einen Bürstenhalter einer elektrischen Rotationsmaschine eines Oberflächenkollektortyps mit einer Lagerbrücke durch Harz zu integrieren, welche ein strukturelles Teil ist, welches eine Ankerwelle hält bzw. stützt.
Obwohl jedoch die elektrische Rotationsmaschine eines Oberflächenkollektortyps der obigen Veröffentlichung einen Vorteil bei der Reduzierung der Anzahl von Komponententeilen und eine Vereinfachung der Struktur bietet, treten Schwierigkeiten wie die Verschlechterung der Stärke der Lagerbrücke und der Bürstenhalter und die Deformierung eines Lagerhalteabschnitts auf, da Wärme nicht wirksam von der Bürste infolge der Tatsache abgestrahlt werden kann, dass die Bürste als Wärmeerzeugungsquelle von einer Harzmasse bzw. -gussform umgeben ist, welche ein sehr geringes Wärmeübertragungsvermögen besitzt, und dass als Ergebnis die Temperatur dazu neigt, um die Bürste herum übermäßig anzusteigen.
Die Druckschrift EP 0 556 416 A1 stellt den nächstkommenden Stand der Technik dar und offenbart einen elektrischen Rotationsmotor eines Kollektortyps (vgl. Fig. 1 davon) mit einem Rahmen, einem Ankerkern, einem Kollektor, einer Halteeinrichtung und einer Bürste, die in einer Wärmeleitungsbeziehung mit der Halteeinrichtung gehalten wird. Weitere Maßnahmen zum Wegführen von Wärme von der Bürste sind nicht offenbart.
Darüber hinaus beschreibt die Druckschrift GB 2 060 273 einen Gleichstrommotor, welcher einen Kollektor eines Servicetyps und axial bewegliche Bürsten besitzt. Besondere Maßnahmen zur Zerstreuung von Wärme von den Bürsten sind nicht vorgesehen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es das Wärmeemissionsvermögen einer Bürste in einer elektrischen Maschine eines Kollektortyps zu verbessern.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung enthält eine elektrische Rotationsmaschine eines Kollektortyps ein Joch, eine Lagerbrücke, welche eine Rotationswelle hält und einen Anker und einen darauf befestigten Kollektor aufweist und in ein offenes Ende des Jochs eingepasst ist, eine gegen die Oberfläche des Kollektors durch die Kraft einer Schleiffeder auf eine Weise drückt, wodurch ein freies Gleiten ermöglicht wird, und einen zylindrischen Bürstenhalter, welcher die Bürste in Richtung auf den Anker auf eine Weise hält, welche eine freie Verschiebung ermöglicht. Der aus Metall gebildet zylindrische Bürstenhalter ist auf der Lagerbrücke gesichert, und die Oberfläche eines inneren Rands des zylindrischen Bürstenhalters ist durch ein elektrisches Isoliermaterial bedeckt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der zylindrische Bürstenhalter mit der Lagerbrücke integriert gebildet bzw. gegossen.
Der Kollektor setzt sich zusammen aus einem Kollektor eines Oberflächentyps, und der zylindrische Bürstenhalter hält bzw. stützt die Bürste in Richtung auf den Kollektor eines Oberflächentyps auf eine Weise, welche die freie Verschiebung in Axialrichtung ermöglicht.
Der Kollektor eines Oberflächentyps enthält einen äußeren Leiter, der entlang einer Endseite des Ankerkerns angeordnet ist, und besitzt ein äußeres Ende in Radialrichtung und ist mit dem Ankerleiter verbunden, und eine äußere Endseite in Axialrichtung bildet eine Oberfläche, welche von der Bürste kontaktiert wird. Des weiteren enthält der Kollektor einen inneren Leiter, welcher entlang der Endseite zwischen der Endseite des Ankerkerns und dem äußeren Leiter angeordnet ist, mit dem inneren Ende in Radialrichtung des äußeren Leiters an seinem inneren Ende in Radialrichtung angeschlossen ist und an der Ankerspule seines äußeren Endes in Radialrichtung angeschlossen ist. Der Kollektor enthält des weiteren einen Isolator, welcher den inneren Leiter von dem Ankerkern und dem äußeren Leiter elektrisch isoliert.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind sowohl die Lagerbrücke, welche die Rotationswelle hält, und der zylindrische Bürstenhalter aus Metall hergestellt, und der Bürstenhalter ist an der Lagerbrücke befestigt. Des weiteren ist die Oberfläche des inneren Rands von einem elektrisch isolierenden Material bedeckt.
Da es für das elektrische Isoliermaterial hinreichend ist eine Dicke zu besitzen, die eine wirksame Isolierung zwischen der Bürste und dem Bürstenhalter vorsieht, wird Wärme der Bürste (durch einen elektrischen Widerstand gebildete Wärme, Reibungswärme oder Wärme, die von dem Kollektor geleitet wird) wirksam auf die Lagerbrücke geleitet, von welcher die Wärme abgestrahlt wird.
Da darüber hinaus der zylindrische Büstenhalter und die Lagerbrücke aus Metall gefertigt sind, sind sie stabil, kostengünstig und können leicht maschinell hergestellt werden. Beide Teile können leicht miteinander kombiniert und befestigt oder als integrale Komponente gegossen sein, so dass die Festigkeit verbesssert werden kann, Herstellungsprozesse vereinfacht werden können und die Anzahl von Komponententeilen reduziert werden kann.
Da es nicht nötig ist den Bürstenhalter von der Lagerbrücke elektrisch zu isolieren, kann des weiteren notwendiger Raum reduziert werden, und es kann die Gesamtgröße der Maschine kompakt ausgebildet sein.
Der Kollektor ist als Oberflächenkollektor gebildet. Dadurch wird es ermöglicht den Zusammenbau zu vereinfachen. Bei dem Zusammenbau der Lagerbrücke ist es beispielsweise möglich, dass sich die Lagerbrücke, welche derart plaziert ist, dass ihre Seite der Spitze bzw. dem Oberteil gegenüberliegt, sich in dem Zustand bzw. unter der Bedingung befindet, dass eine Bürste in den Bürstenhalter eingesetzt wird, ein Ende der Rotationswelle, auf welcher der Ankerkern und der Oberflächenkollektor zusammengebaut werden, partiell in die Lagerbohrung der Lagerbrücke eingesetzt wird, das Gehäuse danach auf dem anderen Ende der Rotationswelle installiert wird und schließlich durch Einsetzen des Gehäuses in die Lagerbrücke eine Fertigstellung erreicht werden kann.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung der elektrischen Rotationsmaschine eines Oberflächenkollektortyps der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung einer Modifizierung der Ausführungsform von Fig. 1;
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung einer Modifizierung der Ausführungsform von Fig. 1;
Fig. 4 zeigt eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung einer Modifizierung der Ausführungsform von Fig. 1;
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht in einer axialen Richtung einer Modifizierung der Ausführungsform von Fig. 1;
Fig. 6 zeigt eine vergörßerte Querschnittsansicht eines Beispiel einer Bürstenstruktur; und
Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines anderen Beispiels einer Bürstenstruktur.
Detaillierte. Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen.
Die vorliegende Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren beschrieben.

Erste Ausführungsform

Fig. 1 bis 3 zeigen ein Beispiel, bei welchem die vorliegende Erfindung auf einen Gleichstrommotor wie einen Starter für ein Fahrzeug angewandt wird. Fig. 1 zeigt eine axiale Querschnittsansicht dieses Motors.
Ein äußeres Gehäuse dieses Motors enthält ein zylindrisches Joch 1, welches einen Boden bzw. eine Unterseite be sitzt, und eine Lagerbrücke 2, welche mit einem offenen hinteren Ende des Jochs 1 druckangepasst und zur Sicherung damit befestigt ist. Das Joch 1 ist aus einem weichen Stahl gebildet, und die Lagerbrücke 2 ist aus einem metallischen Material mit einer guten thermischen Leitfähigkeit wie einer Aluminiumlegierung und dergleichen gebildet.
Eine Lagerbrücke 2 hält bzw. stützt drehbar eine Rotationswelle 3 für eine Rotation. Ein Ankerkern 41, welcher mit einem Stapel von aufgeschichteten scheibenförmigen Stahlplatten gebildet ist, ist nahe der axiale Mitte der Rotationswelle 3 gesichert. Eine Mehrzahl von Schlitzen 42 ist auf der äußeren Randoberfläche des Ankerkerns 41 vorgesehen, und es sind Ankerleiter 43 und 44 in jeden Schlitz 42 in zwei Niveaus der Ober- und Unterseite eingesetzt, um einen Anker 4 fertigzustellen. Der Leiter 43 wird als oberer Leiter und der Leiter 44 wird als unterer Leiter bezeichnet.
Auf der Oberfläche des inneren Rands des Jochs 1 wird eine große Anzahl von aus Permanentmagneten gebildeten Feldpolen 5 in der Randrichtung in einem gleichen Intervall gesichert.
Die Lagerbrücke 2 besitzt den zylindrischen Bürstenhalter 21 als Integralteil davon, und in dem zylindrischen Bürstenhalter 21 wird eine Bürste 6 axial beweglich oder auf eine Weise gehalten, dass sie frei in Axialrichtung verschoben werden kann. Auf der äußeren Endseite der Lagerbrücke 2, welche um den zylindrischen Bürstenhalter 21 lokalisiert ist, wird die Basis bzw. der Sockel einer aus einer Glattfeder gebildeten Schleiffeder 7 gesichert, und das freie Ende der Schleiffeder 7 drückt die Bürste 6 auf die vordere linke Seite in der Figur in Axialrichtung.
Obwohl sich diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung auf einen Gleichstrommotor eines Magnetfeldtyps be zieht, versteht es sich, dass sie vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Anwendung beschränkt ist, sondern ebenfalls auf Gleichstrommotoren eines Spulenfeldtyps ebenso wie auf anderen Motoren eines Wechselstromskollektortyps anwendbar ist.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf einen Kollektor 8.
An der rechten oder hinteren Endseite des Ankerkerns 41 ist ein interner Leiter 81 mittels eines Isolators 81a eines Harztyps gesichert, und des weiteren ist auf der Oberfläche des Leiters 81 ein äußerer Leiter 82 mittels eines Isolators 82a eines Harztyps gesichert. Folglich bilden der Isolator 81a eines Harztyps, der innere Leiter 81, der Isolator 82a eines Harztyps und der äußere Leiter 82 einen Kollektor 8 eines Oberflächentyps. In der Querschnittsansicht von Fig. 1 ist lediglich ein Stück sowohl von dem inneren Leiter 81 als auch von dem äußeren Leiter 82 dargestellt, jedoch ist der Rest der inneren und äußeren Leiter radial geradeaus oder spiralförmig bei einer axial Betrachtungsweise angeordnet.
Ankerleiter 43 und 44 sind um einen Winkel von etwa 90º oder in eine Richtung radial innenseitig eines Innendurchmessers an der Rückseite bzw. der hinteren Seite des Ankerkerns 41 gebogen, der in Radialrichtung des Ankerleiters 43 gebogene Abschnitt wird der oben erwähnte äußere Leiter 82, während der radial innenseitig von dem Ankerleiter 44 gebogene Abschnitt der innere Leiter 81 wird.
Kontaktpunkte 83 an beiden inneren Enden jeweils des inneren Leiters 81 und des äußeren Leiters 82 sind durch Schweissen angeschlossen, und folglich ist die Einzelwellenwicklungsspule (single wave winding coil) der Ankerspule fertiggestellt. Es ist ebenfalls möglich verschiedene an dere Arten von Wicklungsformen wie die überlappende Wicklungsform zu verwenden.
Es wird festgestellt, dass bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kontaktpunkte 83 an jedem inneren Ende sowohl des äußeren Leiters 82 als auch des inneren Leiters auf eine Weise erhaben ausgearbeitet sind, um sich in Axialrichtung um die Dicke des Isolators 82a eines Harztyps derart herauszuragen, so dass jeder von ihnen enger aneinander zu liegen kommt. Die Ankerleiter 43 und 44 sind voneinander und von dem Ankerkern 41 durch einen Isolierfilm, eine Schicht oder dergleichen voneinander isoliert, und der innere Leiter 81 ist elektrisch von der hinteren Endseite des Ankerkerns und dem äußeren Leiter 82 durch die Isolatoren 81a und 82a eines Harztyps isoliert.
Darüber hinaus können der innere Leiter 81 und der äußere Leiter 82 aus Kupferplatten durch den Stanzprozess gebildet werden, und der innere Leiter 81 kann mit dem Ende des Ankerleiters 44 und der äußere Leiter 82 mit dem Ende des Ankerleiters 43 durch Schweissen verbunden werden. In einem derartigen Fall ist der äußere Leiter 82 entlang der rechten Endseite des Ankerkerns 41 angeordnet, um eine Kollektorlamelle zu bilden und dessen äußere Endseite in Axialrichtung wird die durch die Bürste kontaktierte Seite.
Ein Lager 22 ist in die Lagerbohrung der Lagerbrücke 2 druckeingepasst, und eine aus Harz gebildete Abdeckung bedeckt die hintere Endseite der Lagerbrücke 2.
Da der Kollektor 8 eines Oberflächentyps an der Endseite des Ankerkerns 41 gesichert ist, kann die Motorlänge in Axialrichtung deutlich reduziert werden, so dass die physikalische Struktur und das Gewicht reduziert werden können. Da eine Zentrifugalkraft parallel zu der Kontaktoberfläche zwischen den Isolatoren 81a und 82a eines Harztyps und den Leitern 81 und 82 aufgebracht wird, kann darüber hinaus das Widerstandsvermögen des Kollektors gegenüber einer Zentrifugalkraft erhöht werden. Eine Fläche, welche die Bürste 6 kontaktiert, kann ebenfalls ohne ein Ansteigen der physikalischen Größe vergrößert werden. Des weiteren besteht der Vorteil, dass durch den elektrischen Widerstand hervorgerufene Wärme und Reibungswärme durch den Zentrifugalluftfluss, welcher notwendigerweise erzeugt wird, heruntergekühlt werden können und dass eine bessere Wärmestrahlung durch den Ankerkern 41, welcher ein größeres Wärmeabstrahlvermögen besitzt, und ebenfalls durch die Bürste 6 und die Lagerbrücke 2 erzielt wird.
Als nächstes wird der Bürstenmechanismus, welcher den wesentlichen Teil dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, detailliert beschrieben.
Entsprechend Fig. 4 sind auf der Lagerbrücke 2, die aus einem Metall, welches einen besseren thermischen Leiter darstellt, wie einer Aluminiumlegierung oder dergleichen gebildet ist, vier Bürstenhalter 21, welche an beiden Enden offen sind, um 90º voneinander getrennt als Integralteile bzw. integrierende Teile der Lagerbrücke 2 vorgesehen. Die Länge des zylindrischen Bürstenhalters 21 in Axialrichtung ist etwa gleich der Länge der Lagerbrücke 2 in Axialrichtung.
In jedem zylindrischen Bürstenhalter 21 ist die Bürste 6 axial beweglich eingesetzt, und sind die Oberflächen eines inneren Rands eines Paars von in der Figur dargestellten zylindrischen Bürstenhalter 21 um die Oberfläche des inneren Rands herum, die inneren und äußeren Endseiten der Lagerbrücke 2 mit Harzschichten 20 bedeckt (dem elektrischen Isolator der vorliegenden Erfindung), welche die Bürsten 6, die mit dem (nicht dargestellten) positiven Anschluss (+) verbunden sind, von der Lagerbrücke 2 isolieren. Demgegenüber sind die Oberflächen des inneren Rands des verbleibenden Paars von (nicht dargestellten) zylindri schen Bürstenhaltern 21 nicht mit der oben beschriebenen Harzschicht 20 bedeckt, so dass die in diese (nicht dargestellten) zylindrischen Bürstenhalter 21 eingesetzten Bürsten an (nicht dargestellte) Masseanschlüsse (-) angeschlossen sind.
Die oben erwähnte Harzschicht 20 kann durch einen Anstrich, Oberflächenfertigbearbeitung (surface finish), Pulverummantelungsfertigbearbeitung (powder coating finish) oder dergleichen bereitgestellt werden, oder es können anstelle der Harzschicht 20 eine Keramikschicht, welche durch den Oxidationsprozess der Lagerbrücke 2 verfügbar ist, eine Isolierschicht durch chemische Umwandlungsbehandlung oder eine Überzugsfertigbearbeitung (cladding finish) oder eine imprägnierte Harzisolierschicht, Papier oder dergleichen verwendet werden. Natürlich kann der zylindrische Bürstenhalter 21, welcher die Bürste 6 an der hohlen Seite aufgenommen hat, mit einer Isolierschicht 21 oder irgendeinem anderen elektrischen Isoliermaterial bedeckt werden, um die Bürste 6 von der Lagerbrücke 2 zu isolieren.
Die hintere Endseite der Bürste 6 wird wie oben erwähnt auf die linke Seite zu durch die Kraft der Schleiffeder 7 gestoßen, so dass die Bürste 6 gegen die Bürstenkontaktoberfläche des Kollektors 8 eines Oberflächentyps gedrückt wird.
Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Schleiffeder 7 aus einem elastischen Metall mit einer besseren elektrischen Leitfähigkeit gebildet, so dass die Schleiffeder ebenfalls als Anschluss dient, um der Bürste 6 Elektrizität zuzuführen. Daher ist die (nicht dargestellte) Basis bzw. der Sockel der Schleiffeder 7, welche der Bürste 6 Elektrizität an der positiven Seite zuführt, durch einen (nicht dargestellten) elektrisch isolierenden Harzabstandshalter gesichert, um von der Lagerbrücke 2 elektrisch isoliert zu sein.
Natürlich kann die Bürste 6 in einer Metallröhre mit einem Boden untergebracht sein, es kann die Metallröhre in den zylindrischen Bürstenhalter 21 axial beweglich eingesetzt sein, und es kann beispielsweise ein Leitungsdraht mit dem Boden der Metallröhre verbunden sein. In einem derartigen Fall wird es bevorzugt die Metallröhre mit der Schleiffeder 7 zu schieben bzw. zu stoßen.
Obwohl die vorausgehende Beschreibung auf eine elektrische Rotationsmaschine eines Kollektortyps bezogen ist, welche einen Kollektor eines Oberflächentyps aufweist, der an der Endseite des Ankerkerns 41 gesichert ist, kann die Lagerbrücke 2, welche den zylindrischen Bürstenhalter 21 als Integralteil entsprechend dieser Ausführungsform aufweist, ebenfalls verwendbar sein für eine elektrische Rotationsmaschine eines Kollektortyps mit einem Kollektor eines Oberflächentyps oder eines anderen Typs oder mit einem röhrenförmigen Kollektor.
Da bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Rotationswelle 3 drehbar von der Lagerbrücke 2 gehalten wird, welche aus einem Metall mit einer guten thermischen Leitfähigkeit gebildet ist, und der zylindrische Bürstenhalter 21 mit der Lagerbrücke 2 integriert ausgebildet ist, wird durch einen Widerstand gebildete Wärme und Reibungswärme, welche an der Bürste 6 erzeugt wird, wirksam auf die Lagerbrücke 2 geleitet und auf das Joch 1 abgestrahlt, welches sich im Eingriff mit der Lagerbrücke 2 befindet und eine größere thermische Kapazität besitzt, so dass ein abrupter Temperaturanstieg des Ankers 4, der Bürste 6 und des Kollektors 8 eines Oberflächentyps verhindert wird und eine Funktionsverschlechterung der elektrischen Rotationsmaschine durch ein mögliches Ansteigen des elektrischen Widerstands verringert wird. Es wird festgestellt, dass der Einfluss der Wärmestrahlung der Harzschicht 21, welche die Bürste 6 von dem zylindrischen Bürstenhalter 21 elektrisch isoliert, vernachlässigbar klein ist, da sie in Form einer Dünnschicht ausgebildet ist und ihr thermischer Übertragungswiderstand klein ist. Die oben erwähnte integrale Gestalt ermöglicht es die axiale Länge der elektrischen Rotationsmaschine zu verkürzen und die physikalische Größe kompakt auszubilden.
Darüber hinaus wirkt bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ebenso wie die Ankerleiter 43 und 44 als die inneren und äußeren Leiter 81 bzw. 82 des Ankers 8 wirken, der Kollektor 8 selbst als Spulenende, und somit kann die physikalische Größe des Kollektors 8 und des Ankers 4 verringert werden. Wärme, welche von der Bürste 6 und den inneren und äußeren Leitern 81 und 82 erzeugt wird, wird nicht leicht auf den Ankerkern 41 durch die Anwesenheit der Isolatoren 81a und 82a eines Harztyps geleitet, welche wesentlich dicker als die Harzschicht 20 sind. Da Wärme, welche von dem Kollektor 8 eines Oberflächentyps erzeugt wird, ebenfalls wirksam auf die Lagerbrücke 2 über die Bürste 6 geleitet wird, können des weiteren ein Temperaturanstieg an der Bürste 6 und an dem Kollektor 8 eines Oberflächentyps beschränkt werden, und es kann eine mögliche Verschlechterung des Gleichrichtungsvermögens durch einen Temperaturanstieg verhindert werden.
Der Betrag des für die Schicht 20 oder des an die Stelle tretenden elektrischen Isolators des zylindrischen Bürstenhalters 21 verwendeten Materials ist sehr gering, da die Schicht oder das an die Stelle tretende Material in Form einer Dünnschicht vorliegt. Sogar wenn ein aufwendiger Isolator mit einem hohen thermischen Widerstand verwendet wird, ist der Umfang einer Kostenerhöhung infolge eines stark eingeschränkten Verwendungsbetrags vernachlässigbar.
Beschreibung von modifizierten Ausführungsformen Als nächstes werden einige modifizierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Für ein besseres Verständnis werden dieselben Bezugszeichen für die Teile mit identischen oder ähnlichen Funktionen gegeben.
Entsprechend Fig. 2 ist ein zylindrischer Bürstenhalter 21, welcher in Form einer Hülse und getrennt von der Lagerbrücke 2 gebildet ist, in die Bohrung der Lagerbrücke 2 eingesetzt und durch Schweissen oder Verstemmen (caulking) gesichert. Demgegenüber ist eine Harzschicht 20, welche eine elektrische Isolierung vorsieht, über der Oberfläche des inneren Rands (nötigenfalls ebenfalls auf dem äußeren Rand) des zylindrischen Bürstenhalters 21 aufgetragen.
Entsprechend Fig. 3 ist durch Ausbildung der Lagerbrücke 2 in Form einer Scheibe und durch Vorsehen eines Bodens an dem zylindrischen Bürstenhalter 21 die Harzabdeckung 9 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgehoben. Bei dieser Modifizierung bildet eine Schraubenfeder, welche in dem zylindrischen Bürstenhalter 21 aufgenommen ist, die Schleiffeder 7. Bei dieser Ausführungsform ist die Oberfläche des inneren Rands des zylindrischen Bürstenhalters 21 für die Bürste 6 an der positiven Seite von der Harzschicht 20 bedeckt. Darüber hinaus erfolgt die Energiezufuhr zu der Bürste 6 bei dieser Ausführungsform über einen (nicht dargestellten) Leitungsdraht, dessen Drahtende an eine (nicht dargestellte) Elektrodenplatte angeschlossen ist, die an der hinteren Endseite der Bürste 6 gesichert ist. Das andere Ende des Leitungsdrahts ist an einem Anschluss angeschlossen, der von der Lagerbrücke 2 elektrisch isoliert und daran gesichert ist. Es ist eine Kühlrippe 25 vorgesehen, welche Wärme von der Lagerbrücke 2 abstrahlt.
Entsprechend Fig. 4 ist die Abdeckung 9, welche die hintere Endseite der Lagerbrücke 2 bedeckt, aus Harz gebildet, und die Abdeckung 9 hilft dabei einen Magnetschalter 100 an dem Gehäuse 1 an einer Position oben auf der Lagerbrücke 2 von Fig. 4 zu sichern. Ein bolzenförmiger Energieversorgungsanschluss 101 ist an der inneren Endseite der Abdeckung 9 gesichert, und der Energieversorgungsanschluss 10 befindet sich in einem Zustand, bei welchem er nicht mit einem festgelegten Schutz 104 durch einen beweglichen Schutz 103 elektrisch verbunden werden kann, der auf einer Plungerwelle 102 eines Magnetschalters 100 gesichert ist. Der festgelegte Schutz 104 ist an der inneren Endseite der Abdeckung 9 durch Einspritzen (insert molding) beispielsweise gesichert und mit der Bürste 6 durch einen Leitungsdraht 105 verbunden. Ein Masseleitungsdraht 106 bildet eine Masseverbindung der Bürste 6 an der Seite des Massepols zu der Lagerbrücke 2.
Die Abdeckung 9 kann aus einem Metall gebildet und derart ausgestattet sein, dass die elektrische Isolierung an notwendigen Abschnitten geschaffen ist.
Es versteht sich, dass bei den jeweiligen Ausführungsformen wie oben beschrieben die Harzschicht 20 durch einen röhrenförmigen elektrischen Isolator ersetzt werden kann.
Entsprechend Fig. 5 ist die Harzröhre 90, welche nach vorn herausragt, integriert mit der Harzabdeckung 9 gegossen, die Harzröhre 90 ist in den zylindrischen Bürstenhalter 21 der Lagerbrücke 2 eingesetzt, und demgegenüber ist die Bürste 6 in die Harzröhre 90 eingesetzt.
Da bei dieser Ausführungsform das (nicht dargestellte) Basis- bzw. Sockelendteil der Schleiffeder 7, welche aus einer Blattfeder gebildet ist und der Bürste Energie zuführt, wie bei der ersten Ausführungsform an der Oberfläche des äußeren Rands der Lagerbrücke 2 gesichert ist, während elektrisch von der Lagerbrücke 2 eine Isolierung erzielt wird, ist ein (nicht dargestellter) herausgeschnittener Schlitz, welcher eine freie Oszillation in Axialrichtung der Schleiffeder 7 ermöglicht, an einem Teil einer am Rand befindlichen Wand der Harzröhre 90 vorgesehen. Natürlich kann ein anderer (nicht dargestellter) herausgeschnittener Schlitz, durch welchen ein Leitungsdraht für die Energieversorgung der Bürste führt, auf einem anderen Teil der am Rand befindlichen Wand der Harzröhre 90 vorgesehen sein.
Entsprechend Fig. 6 wird ein Beispiel einer aus einer Blattfeder gebildeten Schleiffeder beschrieben.
Ein Basis- bzw. Sockelende 71 einer Schleiffeder 7 kontaktiert die äußere Endseite einer Lagerbrücke 2 über eine Harzschicht 72. Eine mit einem Flansch versehene Harzhülse 73 ist durch eine Lagerbrücke 2, eine Schleiffeder 7 und eine Bohrung bzw. ein Loch einer Harzschicht 72 druckeingepasst, und des weiteren ist ein Bolzen 74 in die mit einem Flansch versehene Hülse 73 eingesetzt. Eine Mutter 76 ist auf einem Bolzen 74 über einer Unterlegscheibe 75 installiert. Ein Leitungsdraht 77 ist auf das Sockelende der Schleiffeder 7 gelötet. Es wird ein herausgeschnittener Schlitz 21a gebildet, in welchem sich die Schleiffeder 7 verschiebt bzw. verlagert, und es wird deren Oberfläche mit einer Harzauftragung bedeckt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 7 wird ein Beispiel der Schleiffeder 7 beschrieben, welche aus einer Schraubenfeder gebildet ist.
Das Basis- bzw. Sockelende der Bürste 6 ist in eine Kupferhülse 60 eingesetzt. Auf der Oberfläche des inneren Rands der Kupferhülse 60 und in der Mitte in Axialrichtung ist eine Zwischengrundplatte (intermediate floor) 62 vorgesehen, welche die Endseite der Bürste 6 kontaktiert, und daneben ist eine Anschlussplatte 63 auf der Oberfläche des äußeren Rands des Abschnitts an dem rechten Ende der Kupferhülse 60 und in Axialrichtung herausragend angeordnet, und ein Leitungsdraht 77 ist an der Anschlussplatte 63 gesichert.
Demgegenüber ist das Basisende 71 der Schleiffeder 7 auf der inneren Endseite der Harzabdeckung 9 verriegelt, und das andere Ende stößt auf die Zwischengrundplatte 62 der Kupferhülse 60 zu.

Claims

1. Elektrische Rotationsmaschine eines Kollektortyps mit:

einem Gehäuse (1);

einem Ankerkern (41), der aus Metall gebildet und drehbar in dem Gehäuse angeordnet ist;

einem Kollektor (8), welcher an einem axialen Seitenende des Ankerkerns angeordnet ist, wobei der Kollektor einen inneren Leiter (81) und einen äußeren Leiter (82), die sich beide radial entlang dem axialen Seitenende erstrecken, einen ersten Isolator (81a), der zwischen dem Ankerkern und dem inneren Leiter angeordnet ist, und einen zweiten Isolator (82a) enthält, der zwischen dem inneren Leiter und dem äußeren Leiter angeordnet ist;

einer Lagerbrücke (2), die aus Metall gebildet und mit dem Gehäuse gekoppelt ist, um ein axiales offenes Ende des Gehäuses zu schließen;

einer Bürste (6), die verschiebbar in der Lagerbrücke gehalten wird und axial den äußeren Leiter des Kollektors kontaktiert, während ein erster Wärmeleitungspfad zwischen der Bürste und dem Ankerkern durch den Kollektor und ein zweiter wärmeleitungspfad zwischen der Bürste und der Lagerbrücke gebildet wird;

einem Bürstenhalter (21), der aus einem wärmeleitenden Material gebildet und an der Lagerbrücke (2) befestigt ist, um die Bürste (6) darin beweglich aufzunehmen;

einem Isolator (20), der zwischen der Bürste (6) und dem Bürstenhalter (21) angeordnet ist, um die Bürste von der Lagerbrücke (2) elektrisch zu isolieren, während ein Wärmeleitungspfad zwischen der Bürste und dem Bürstenhalter aufrechterhalten wird;

wobei der Kollektor derart gebildet und angeordnet ist, dass ein Zentrifugalluftfluss gebildet wird.

2. Elektrische Rotationsmaschine eines Kollektortyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhalter (21) mit der Lagerbrücke (2) verbunden ist und sich axial nach innen und außen erstreckt, um die Bürste (6) verschiebbar darin zu halten.

3. Elektrische Rotationsmaschine eines Kollektortyps nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl der Bürsten (6) vorgesehen ist, wobei die Bürsten in der Lagerbrücke (2) an einer Mehrzahl von Orten gehalten werden, und das Gehäuse (1) aus einem Metall gebildet ist und ein Wärmeleitungspfad zwischen dem Gehäuse (1) und der Lagerbrücke gebildet wird.

4. Elektrische Rotationsmaschine eines Kollektortyps nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bürstenhalter (21) mit der Lagerbrücke (2) integriert gegossen ist.